Паралізовані змогли ходити завдяки імплантам та штучному інтелекту

Швейцарські учені за допомогою імплантів та штучного інтелекту повернули здатність пересуватися трьом паралізованим пацієнтам.

Електронні імпланти дозволили повністю паралізованим через травму спинного мозку людям не лише стояти та ходити, а й навіть плавати, веслувати на каное та їздити на велосипеді. Про це повідомляє прес-служба Федеральної політехнічної школи Лозанни (Швейцарії).

Відповідні експерименти швейцарських учених досягли певних успіхів ще у 2018 році. Тоді один із паралізованих через часткову травму хребта пацієнтів встав з інвалідного візка і почав ходити за допомогою ходунків після того, як на ньому випробували систему, котра використовує електричну стимуляцію для реактивації спинних нейронів.

З того часу учені розширили свою систему за допомогою більш складних імплантатів, керованих програмним забезпеченням зі штучним інтелектом.

Ці імплантати можуть стимулювати область спинного мозку, яка активує м’язи тулуба і ніг. Річ у тім, що в результаті пошкодження хребта сигнали між нервами стають надто слабкими, щоб викликати реакцію м’язів.

Завдяки новій технології троє пацієнтів із повною травмою спинного мозку змогли знову вийти за межі лабораторії.

Наші алгоритми стимуляції все ще засновані на наслідуванні природи, — зазначають учені. — Наші нові м’які імплантовані електроди призначені для розміщення під хребцями, безпосередньо на спинному мозку. Вони можуть модулювати нейрони, що регулюють певні групи м’язів.

Для того, щоб пацієнтам було комфортно користуватися пристроєм, їм потрібно було пройти курс підготовки. Проте темпи реабілітації виявилися дуже швидкими.

Усі троє пацієнтів змогли стояти, ходити, крутити педалі, плавати та контролювати рухи тулуба лише за один день після того, як їхні імпланти були активовані, — зазначають дослідники. — Це завдяки специфічним програмам стимуляції, які ми написали для кожного виду діяльності. Пацієнти можуть вибрати бажану активність на планшеті, а відповідні протоколи передаються кардіостимулятору в черевній порожнині.

А за кілька місяців троє пацієнтів, які дотримувались режиму тренувань, базованого на програмах стимуляції, змогли відновити м’язову масу, пересуватися більш незалежно і брати участь у соціальних заходах, наприклад, випити напою в барі.

Більше того, оскільки технологія мініатюрна, пацієнти можуть виконувати свої тренування на відкритому повітрі, а не лише в лабораторії, — наголошує прес-служба вишу.

У цій технології використовуються електроди, протягнуті вздовж спинного мозку безпосередньо під хребцями. Ученим, порівняно з 2018 роком, вдалося створити довші та ширші імпланти з електродами, розташованими таким чином, щоб вони точно відповідали корінцям спинномозкових нервів.

Це дає нам точний контроль над нейронами, які керують певними м’язами, — наголошують дослідники.